Sonnenaktivität und Sonnenfleckenzyklus

Die außergewöhnlich ruhige Sonne gibt den Astronomen Rätsel auf.

Die Sonne ist derzeit so inaktiv wie seit 100 Jahren nicht mehr. Ihre Aktivität ist an den Sonnenfleckenzyklus gekoppelt und lässt sich weit zurückverfolgen.

Es ist bekannt, dass die Aktivität unserer Sonne in recht genau bestimmten Zyklen verläuft. Für das Jahr 2008 wurde aufgrund der verfügbaren Daten mit dem Beginn einer Periode verstärkter Aktivität gerechnet. Das Erstaunen britischer Astronomen war entsprechend groß, als die Sonne diese Vorhersagen widerlegte und sich bis zum jetzigen Zeitpunkt so inaktiv zeigte wie seit 100 Jahren nicht mehr.

Die Sonnenaktivität

Der Einfluss der Sonnenaktivität auf das irdische Geschehen ist groß und lässt sich in einer Vielzahl von Phänomenen beobachten: Radioempfang und Funkverkehr können durch solare Radio- und Röntgenwellenausbrüche gestört werden. Über polnahen Gebieten kollidieren von der Sonne ausgesandte geladene Teilchen mit Molekülen der Erdatmosphäre und erzeugen so die farbigen Nordlichter. Physikalische Messgeräte registrieren bei Sonneneruptionen ein erhöhtes Aufkommen von nuklearen Teilchen aus dem Weltall.

Der Sonnenfleckenzyklus

Die Aktivität der Sonne, die sich beispielsweise in Sonnenfackeln und Strahlungsausbrüchen zeigt, steht in einem Zusammenhang mit dem Auftreten von Sonnenflecken. Bei diesen Flecken handelt es sich um Regionen auf der Sonnenoberfläche, die eine niedrigere Temperatur als ihre Umgebung aufweisen und uns daher dunkel erscheinen. Sonnenflecken sind immer mit Magnetfeldern verknüpft und treten in Zyklen von 11 Jahren auf: Auf Phasen, in denen über längere Abstände keine Sonnenflecken beobachtet werden, folgen Perioden gehäuften Auftretens. Überlagert wird dieser Ablauf von längeren Zyklen mit Perioden von beispielsweise 22, 145 und 290 Jahren.

Die Beobachtung von Sonnenflecken

Über das Auftreten von Sonnenflecken wird seit 1749 in Form von durchschnittlichen Monatsangaben Buch geführt. Die Geschichte ihrer Beobachtung lässt sich allerdings noch viel weiter zurückverfolgen. So berichtete 1613 bereits Galilei von Flecken auf der Sonnenscheibe, bei deren ungeschützter Beobachtung er sein Augenlicht nachhaltig schädigte. Allerdings wurden zu jener Zeit Vorgänge auf der Sonnenoberfläche nicht von allen Autoritäten als Erklärung für Sonnenflecken anerkannt. Da das Weltenauge vollkommen und frei von Beeinträchtigungen gedacht wurde, nahm man eher an, die Flecken würden von Durchgängen kleiner Planeten vor der Sonnenscheibe verursacht werden.

Aber auch Daten aus deutlich längeren Beobachtungszeiträumen sind verfügbar. So lassen sich vereinzelte Maxima der Sonnenaktivität aus Berichten über intensive Polarlichter bis in das Jahr 650 v.Chr. nachweisen. Will man auf Zyklen der Sonnenaktivität schließen, die noch weiter in der Vergangenheit liegen, muss man auf entlegenere Gebiete der Naturforschung zurückgreifen: Untersuchungen an schichtweisen Ablagerungen in Australien lassen auf stark ausgeprägte klimatische Zyklen schließen, die genau den schon bekannten Sonnenfleckenzyklen von 11, 22, 145 und 290 Jahren entsprechen. Die Schichten dieser jährlichen Sedimentation lassen sich ähnlich lesen wie die Jahresringe in Bäumen. Auch in ihnen hinterlassen klimatische Änderungen ihre Spuren, die sich chronologisch auswerten lassen.

Folgen für unser Klima?

Für die Astronomen ist die derzeitige Ruhephase der Sonne eine einzigartige Gelegenheit zur Beobachtung. Noch nie bot sich ihnen die Möglichkeit, eine derartig minimale Sonnenaktivität mit modernsten Teleskopen untersuchen zu können und man verspricht sich neue Erkenntnisse über den Entstehungsmechanismus der langen Sonnenfleckenzyklen.

Auf das Klima und seine feststellbare Erwärmung wird die unerwartet geringe Sonnenaktivität allerdings wohl keinen Einfluss haben: Die globale Temperatur steigt, obwohl sich die Sonne seit zwei Jahrzehnten in einer Phase abnehmender Aktivität befindet. Man darf also gespannt sein auf neue Erkenntnisse über die Sonne und ihren Einfluss auf unseren Planeten.

Weiterführende Literatur

H. H. Voigt: Abriss der Astronomie. B I Wissenschaftsverlag 1988.

G. E. Williams: Nature 291, 1981, S. 624-628